เพียงทำให้เซลล์เครียดด้วยสภาพแวดล้อมที่กดดันต่างๆ นักวิทยาศาสตร์ก็สามารถเปลี่ยนเซลล์ที่โตเต็มที่แล้วให้ย้อนวัยกลับไปเป็นเซลล์ต้นกำเนิดได้อีกครั้ง และตั้งชื่อให้ใหม่เก๋ไก๋กว่าเดิมว่า "สแต็ปเซลล์"
สแต็ปเซลล์ (stimulus-triggered acquisition of pluripotency : STAP cells) ที่ว่านี้ คือเซลล์ต้นกำเนิด หรือสเต็มเซลล์ (stem cell) ที่ทีมนักวิทยาศาสตร์ ศูนย์ชีววิทยาพัฒนาการ ริเก็น (RIKEN Center for Developmental Biology) ในญี่ปุ่น สร้างขึ้นจากเทคนิคใหม่ที่พวกเขาร่วมกันพัฒนาขึ้น ด้วยวิธีการที่ง่ายและทำได้รวดเร็ว สเต็มเซลล์ที่ได้ก็มีศักยภาพสูง จึงนับเป็นความสำเร็จที่น่าตื่นเต้นและเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญอีกครั้งในวงการวิจัยสเต็มเซลล์
"ฉันตั้งคำถามว่า มันจะทำงานได้หรือเปล่าหากปราศจากการย้ายถ่ายเทนิวเคลียส?" ฮารุโกะ โอโบคาตะ (Haruko Obokata) นักวิจัยริเก็น ผู้เป็นหัวหน้าทีมวิจัยเรื่องดังกล่าว เผยแก่ผู้สื่อข่าว ซึ่งไลฟ์ไซน์ระบุว่าผลงานวิจัยเรื่องนี้ได้รับการเผยแพร่ทางออนไลน์ในวารสารเนอเจอร์ (Nature) เมื่อวันที่ 29 มกราคมที่ผ่านมา
ทั้งนี้ แรกเริ่มเดิมทีมีการศึกษาในพืชที่แสดงให้เห็นว่า ในสภาวะสิ่งแวดล้อมที่ตึกเครียดสามารถสั่งการเซลล์ได้ใหม่ ให้กลับไปมีสถานะเป็นเซลล์ที่ยังเจริญไม่เต็มที่หรือเป็นเซลล์อ่อนได้ และเซลล์ที่กลายสภาพเป็นเซลล์อ่อนนั้นสามารถพัฒนาและเติบโตเป็นพืชต้นใหม่ได้ ทว่ายังไม่เคยมีใครทำการทดลองแบบเดียวกันนี้ในเซลล์สัตว์ จนกระทั่งทีมวิจัยของโอโบคาตะทดลองและประสบผลสำเร็จ
โอโบคาตะและทีมวิจัย ได้นำเทคนิคใหม่ข้างต้นมาทดลองใช้กับเซลล์สัตว์ โดยนำเซลล์ม้ามของหนูที่มีอายุ 1 สัปดาห์ มาแช่ในสารละลายที่มีสภาพเป็นกรด ที่อุณหภูมิเท่ากับอุณหภูมิในร่างกายของมนุษย์ เป็นเวลา 25 นาที หลังจากนั้นพบว่าเซลล์ม้ามเหล่านั้นมีการเปลี่ยนแปลงกลับไปมีสภาพเป็นเซลล์พลูริโพเทนท์ เช่นเดียวกับที่พบในเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อน และทีมวิจัยยังได้ทดลองใช้เทคนิคเดียวกันนี้ในกับเซลล์จากเนื้อเยื่อสมอง, ผิวหนัง, กล้ามเนื้อ, ไขมัน, ไขกระดูก, ปอด และตับ ซึ่งก็ให้ผลสำเร็จเช่นเดียวกัน
ทีมวิจัยยังได้ทำการทดสอบศักยภาพของเซลล์ต้นกำเนิดที่เกิดจากการเปลี่ยนเซลล์ที่โตเต็มวัยให้ย้อนกลับเป็นเซลล์พลูริโพเทนท์ด้วยสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด โดยการฉีดเซลล์พลูริโพเทนท์ที่ได้เข้าไปในตัวอ่อนของหนูที่กำลังเจริญเติบโตและมีพัฒนาการอยู่ในระยะแรกๆ ซึ่งก็พบว่าตัวอ่อนเหล่านั้นเจริญเป็นหนูที่มีสุขภาพสมบูรณ์ โดยหนูกลุ่มนี้เป็น ไคเมรา (chimaera) ที่มีพันธุกรรมผสม หรือเซลล์ตัวอ่อนผสมระหว่างสแต็ปเซลล์และเซลล์ตัวอ่อนดั้งเดิม
ในการทดสอบสเต็มเซลล์ชนิดนี้เป็นครั้งที่ 2 นักวิจัยพบว่าสแต็ปเซลล์สามารถเจริญไปเป็นเซลล์รกหนูได้ด้วย ซึ่งแสดงให้เห็นว่าสแต็ปเซลล์มีศักยภาพที่จะพัฒนาไปเป็นเซลล์ชนิดต่างๆได้ดี เพราะโดยปกติแล้วสเต็มเซลล์ชนิดพลูริโพเทนท์นี้จะไม่สามารถเปลี่ยนแปลงไปเป็นเซลล์เนื้อเยื่อชั้นนอกสุดของตัวอ่อนได้ ไม่ว่าจะเป็นถุงน้ำคร่ำ, เยื่อหุ้มตัวอ่อน และรก และนอกจากนั้นสแต็ปเซลล์สามารถเปลี่ยนกลับไปเป็นเซลล์ต้นกำเนิดได้เองเช่นเดียวกับเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อน
นอกจากทดลองสร้างสเต็มเซลล์ด้วยสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด ทีมนักวิจัยยังได้ทำการทดลองในสภาพแวดล้อมตึงเครียดแบบอื่นๆด้วย เช่น การให้ความดัน, ความร้อน และสภาวะที่ขาดแคลนสารอาหาร ซึ่งก็สามารถเหนี่ยวนำให้เซลล์ที่โตเต็มที่แล้วเปลี่ยนแปลงกลับไปเป็นเซลล์ต้นกำเนิดพลูริโพเทนท์ได้เหมือนกัน
ทั้งนี้ นักวิทยาศาสตร์ในญี่ปุ่นสามารถสร้างสเต็มเซลล์จากเซลล์ที่โตเต็มที่ได้เป็นครั้งแรกในปี 2006 โดยอาศัยไวรัสเป็นตัวนำยีนใหม่เข้าไปในเซลล์ที่โตแล้วนั้นเพื่อเหนี่ยวนำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในเซลล์กลับไปเป็นสเต็มเซลล์ ได้อีกครั้ง และเรียกสเต็มเซลล์ชนิดนี้ว่า ไอพีเอสเซลล์ หรือไอพีเอสซี (induced pluripotent stem cells : iPSCs) ทว่า เทคนิคใหม่ของโอโบคาตะนั้นไม่ต้องเข้าไปจัดการหรือเปลี่ยนแปลงใดๆ กับสารพันธุกรรมในเซลล์ และยังสามารถทำได้รวดเร็วกว่า
"การค้นพบครั้งนี้มีความสำคัญต่อการทำความเข้าใจในการเปลี่ยนแปลงตัวเองใหม่ในนิวเคลียส จากมุมมองที่เห็นผลในการปฏิบัติ ไปสู่การประยุกต์ในระดับคลินิก ผมเห็นว่านี่เป็นวิธีการใหม่ในการสร้างเซลล์ที่เหมือนกับไอพีเอสเซลล์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ" ชินยะ ยามานากะ (Shinya Yamanaka) นักวิจัยผู้บุกเบิกงานวิจัยได้ไอพีเอสเซลล์ กล่าวไว้ในวารสารเนเจอร์
พอล เฟรเนตต์ (Paul Frenette) นักชีววิทยาสเต็มเซลล์ จากวิทยาลัยแพทย์อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ (Albert Einstein College of Medicine) ในนิวยอร์ก ผู้ที่มิได้มีบทบาทในทีมวิจัยดังกล่าว เผยแก่ไลฟ์ไซน์ว่า วิธีการใหม่นี้เป็นเรื่องน่าตื่นเต้นมากๆ เพราะนักวิทยาศาสตร์จำนวนมากต้องใช้ความพยายามอย่างสูงในการหาทางจัดการเซลล์ใหม่ และความสำเร็จของโอโบคาตะและทีมวิจัยก็ทำให้เรื่องนี้ง่ายขึ้นมาก
